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문제 정의
- 다만, 이러한 계통운영조건을 실시간으로 반영하는 데에 한계가 있고 그 차이가 크지 않을 수 있으므로 실제 구현 단계에서는 대상 계통의 특성을 반영하여 ξ값이 크게 변경되는 운영조건의 구간별로 계통운영조건을 반영하는 방식 등의 실용적 접근이 필요하며 본 논문에서는 이의 필요성을 제기하고자 한다.
- 본 논문에서는 대규모 전력계통에서 대용량 배터리 에너지저장장치를 동적 제어모드로 운전하기 위한 기준을 제안한다. 이를 위해 전력계통의 전원구성이나 부하수준과 같은 운전조건이 변경됨에 따라 배터리 에너지저장장치의 동적 제어모드 판단기준이 조정되어야 함을 보이고 이러한 판단 기준을 결정하기 위한 고려사항을 제안한다.
- 본 논문에서는 대규모 전력계통에서 배터리 에너지저장장치의 동적 제어모드를 효과적으로 설정하기 위한 기준을 제안하였다. 동적 제어모드는 순간적인 수급 불균형으로 인해 발생되는 전력계통의 과도기간 동안 배터리 에너지저장장치를 더욱 효과적으로 사용하기 위한 것으로 그 판단기준이 객관적이고 전력계통의 운전조건을 반영할 수 있어야 정확한 적용이 가능하다.
- 동적 제어모드는 순간적인 수급 불균형으로 인해 발생되는 전력계통의 과도기간 동안 배터리 에너지저장장치를 더욱 효과적으로 사용하기 위한 것으로 그 판단기준이 객관적이고 전력계통의 운전조건을 반영할 수 있어야 정확한 적용이 가능하다. 본 논문에서는 전력계통에서 풍력 발전 비율이나 부하수준과 같은 운전조건이 변경됨에 따라 동적 제어모드 판단기준이 변경되어야 함을 보이고 이를 고려한 운영방안을 제안하였다. 또한 동적 제어모드 판단 시 판단기준 만족의 지속시간 유지조건과 구간별 주파수 변화율 기준의 주파수 계측의 유용성을 보임으로써 배터리 에너지저장장치의 더욱 정확한 동적제어모드 전환을 제안하였다.
- 반면, 최근 더 커지고 있는 신재생 발전원의 수용률과 전력 수요의 변동과 같은 운전조건의 변화는 전력계통의 동적 제어능력을 크게 변동시켜 이에 따라 ROCOF의 값도 달라질 수 있기 때문에 특정 운전조건에서 계산된 ROCOF 값을 기준으로 배터리 에너지저장장치의 제어모드를 결정하게 될 경우 부정확한 제어가 일어날 수 있다. 이에 따라 본 절에서는 전력계통의 운전조건을 고려하여 과도상태를 감지할 수 있도록 배터리 에너지저장장치의 동적 제어모드 판단기준과 주파수 계측방법을 제시한다.
가설 설정
- 또한 배터리 에너지저장장치의 잦은 충·방전 동작을 방지하기 위해 국내 전력계통 운영현황을 고려하여 ±30mHz의 주파수 변동을 불감대로 가정하고 이때는 SOC 수준에 따라 계통의 외란으로 인식되지 않을 만큼의 적정한 양으로써 정격의 10%혹은 5%로 충전하여 충전량을 확보하도록 한다[10][11].
- 이때 계통 전체의 등가관성(Htotal,system)은 4.287(s)이며 풍력 발전기의 관성(H)은 0으로 가정하였다. 표 2에서 볼 수 있듯이 최소 발전기 탈락시의 ROCOF 값이 가장 완만한 기울기의 주파수 변화율을 가지고 있어 이를 배터리 에너지 저장장치의 동적 제어모드 판단기준(ξ)으로 설정하였다.
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